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颈椎不同体位致齿状突不同骨折发生机制的有限元分析

Finite element analysis of the different fracture mechanisms of the odontoid process caused by differ-ent body positions of the cervical spine

二维码有效期 120s

摘要目的:运用有限元方法分析在不同暴力方向受伤时颈椎体位与不同类型齿状突骨折的相关性.方法:依据前期建立上颈椎有限元模型的经验,并通过与国外发表的文献和体外实验均验证有效的情况下,在所建立的正常枕寰枢复合体三维非线性有限元模型上,预设不同的颈椎体位(中立位、屈曲位、伸位、侧屈位及旋转位),施加加速度为8m/s2的不同方向[前方、后方、侧方、上方(垂直向下)]暴力,计算不同类型的齿状突骨折(Anderson and D'Alonzo分型)各区域的von Mises应力值,并提取应力云图.结果:在受到前方的暴力时,伸位时von Mises应力值最大,应力集中在枢椎椎体(Ⅲ型)(0.41MPa);在受到后方的暴力时,屈曲位时von Mises应力值最大,应力集中在齿状突基底(Ⅱ型)(0.52MPa)和枢椎椎体(Ⅲ型)(0.55MPa);在受到侧方来的暴力时,屈曲位时von Mises应力值最大,应力集中在齿状突基底(Ⅱ型)(0.51MPa)和枢椎椎体(Ⅲ型)(0.43MPa);当受到垂直向下的暴力时,各体位应力值显著升高,其中屈曲位时齿状突尖(Ⅰ型)应力达0.99MPa,侧屈位时齿状突基底(Ⅱ型)应力达1.16MPa,旋转位时枢椎椎体(Ⅲ型)应力为0.85MPa.结论:颈椎处于屈位时受到垂直向下的暴力易出现齿状突尖骨折(Ⅰ型);颈椎处于屈位时受到后方或侧方暴力或头颈椎处于侧屈位时受到垂直向下的暴力,易出现齿状突基底骨折(Ⅱ型);颈椎处于屈位时受到后方暴力或头颈椎处于旋转位时受到垂直向下的暴力,易出现枢椎椎体骨折(Ⅲ型).

作者 王鸿燊 ^[1] 沈锋 ^[2] 林顺 ^[3] 陈翰霖 ^[4] 杨精文 ^[5] 刘畅 ^[3] 杨秀 ^[3] 陈金水 ^[2] 学术成果认领

作者单位 福建医科大学福总临床医学院 350025福州市;中国人民解放军联勤保障部队第900医院骨科 350025福州市 ^[1] 福建医科大学福总临床医学院 350025福州市;中国人民解放军联勤保障部队第900医院骨科 350025福州市;福建中医药大学福总教学医院 350025福州市 ^[2] 中国人民解放军联勤保障部队第900医院骨科 350025福州市 ^[3] 福建医科大学福总临床医学院 350025福州市 ^[4] 福建中医药大学福总教学医院 350025福州市 ^[5]

关键词齿状突骨折有限元上颈椎损伤 Odontoid fracture Finite element Upper cervical spine injury

分类号 R683.2（骨科学《运动系疾病、矫形外科学》）

栏目名称

基础研究

DOI 10.3969/j.issn.1004-406X.2025.05.08

发布时间 2025-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

福建省自然科学基金项目（2024J011158）福建省自然科学基金项目（2022J011087）医院青年自主创新项目（2022QC10）